11. Sinteza magnetnih nanodelcev s planetarnim mikromlinom : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeNika Bobinski, 2022, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu smo sintetizirali magnetne nanodelce magnetita z obarjanjem ionov Fe2+ in Fe3+. Magnetit smo skupaj sintetizirali trikrat. Sintetizirane nanodelce v kombinaciji z bakrom smo mleli v različnih masnih razmerjih s planetarnim mikromlinom pri istih pogojih. Vsako mletje je potekalo pri 600 obratih na minuto. Mleli smo trikrat po dva cikla. En cikel mletja je predstavljalo 30 minut mletja in 30 minut premora. Skupaj smo posledično mleli en vzorec 3 ure. Po številnih poskusih z različnimi reprezentativnimi izbori smo pred mletjem točno določen in tudi edini vzorec 1 g bakra in 1 g magnetita druge sinteze prepihali z inertnim plinom argonom, da bi ugotovili, ali na rezultate vpliva inertna atmosfera. Ta vzorec smo naknadno primerjali z isto vsebino in pogoji mletja vzorca, le da je bilo mletje izvedeno pri atmosferi, ki jo je predstavljal zrak. Naknadno smo vsako vzorčno skupino analizirali z ustreznimi metodami. Analize smo opravljali tako z mletimi vzorci in tudi vzorci, ki so bili samo strti v terilnici s pestilom.
Opravili smo termogravimetrično analizo (TGA, ang. thermogravimetric analysis), rentgensko praškovno difrakcijo (XRD, ang. X-Ray powder diffraction), uporabili sistem za lasersko merjenje velikosti delcev in zeta potenciala, ki ga imenujemo tudi metoda dinamičnega sipanja svetlobe (DLS, ang. dynamic light scattering) in izmerili Curiejevo temperaturo (Tc, ang. Curie temperature).
V diplomskem delu je prikazana analiza, v kateri smo raziskovali, kakšen je bil namen sintetiziranja magnetnih nanodelcev. Delce bi uporabili v človeškem telesu v medicinske namene pri temperaturi 42 °C ali 43 °C, saj pri tej temperaturi delci izgubijo magnetne lastnosti.
Keywords: sinteza magnetita, magnetni nanodelci, planetarni mikromlin, Curiejeva temperatura
Published in DKUM: 19.09.2022; Views: 670; Downloads: 77
 Full text (11,75 MB) |
12. Sinteza funkcionaliziranih magnetnih nanodelcev z mikrovalovno pečico za uporabo v procesu napredne osmoze : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMeta Kočevar, 2022, undergraduate thesis Abstract: Konvencionalne tehnologije čiščenja vode so v preteklih letih zelo pripomogle k čiščenju odpadnih voda, vendar so vedno večje potrebe po čisti pitni vodi te tehnologije potisnile do njihovih skrajnih meja. Ena izmed rešitev problema čiščenja vode je proces napredne osmoze, ki za svoje delovanje potrebuje gonilno raztopino, ki ustvarja ustrezen osmotski tlak. V sklopu diplomske naloge smo sintetizirali magnetne nanodelce (MND) v mikrovalovni pečici in jih uspešno funkcionalizirali s (poli)akrilno kislino. Preučevali smo, kako vplivata čas in temperatura sinteze na končni osmotski tlak pripravljenih raztopin. Potrdili smo, da tako daljši čas kot tudi višja temperatura pri sintezi pripomoreta k višjemu osmotskemu tlaku raztopine MND. Visoki osmotski tlaki sintetiziranih magentnih nanodelcev nakazujejo, da bi takšne raztopine lahko uporabili kot gonilne raztopine v procesu napredne osmoze. MND smo karakterizirali s Fourierovo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR), termogravimetrično analizo (TGA), dinamičnim sipanjem svetlobe (DLS), rentgensko praškovno difrakcijo (RTG) ter z merjenjem osmotskega tlaka. S pomočjo karakterizacije smo ugotovili, da so sintetizirani nanodelci mešanica goetita in maghemita. V diplomski nalogi so predstavljeni rezultati in meritve vseh opravljenih sintez, kot tudi diskusija rezultatov.
Keywords: magnetni nanodelci, poli(akrilna kislina), mikrovalovna sinteza, napredna osmoza, osmotski tlak
Published in DKUM: 14.09.2022; Views: 745; Downloads: 121
Full text (2,88 MB) |
13. Sinteza in uporaba kovinskega katalizatorja na TiO2 nosilcu : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMaja Helbel, 2022, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomskega dela je bil sintetizirati, karakterizirati in uporabiti kovinske katalizatorje na TiO2 nosilcu. Postopek sinteze katalizatorjev smo izvajali z metodo mokre impregnacije različnih aktivnih soli kovin na izbrani nosilec. Aktivnost sintetiziranih katalizatorjev smo preverjali z reakcijo esterifikacije miristinske kisline z metanolom v šaržnem reaktorju. Metoda ob izbranih pogojih ni bila primerna, saj nismo dobili aktivnih katalizatorjev. Sintetizirali smo še katalizatorje na nosilec γ-Al2O3. Nanj smo vezali različne kovinske ione, a le v primeru vezave Al3+ in Zn2+ ionov dobili učinkovite katalizatorje. Produkte smo po zaključeni reakciji analizirali s HPLC sklopljenim z UV-VIS detektorjem. Na osnovi dobljenih rezultatov za standardne raztopine smo skonstruirali umeritveno krivuljo ter iz nje izračunali koncentracije in presnovo miristinske kisline v metil miristat. Najvišjo presnovo reakcije (88,2 %) in največ metil miristata smo dobili v primeru vezave Al3+ ionov.
Sintetizirane katalizatorje smo karakterizirali z različnimi metodami, kot so Brunauer-Emmett-Teller metoda za merjenje adsorpcije N2 plina, diferenčna dinamična kalorimetrija, infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo, vrstična elektronska mikroskopija, termogravimetrična analiza in temperaturno programirana desorpcija. Iz analize z omenjenimi metodami smo dobili podatke o obliki, zgradbi ter kemijskih in fizikalnih lastnostih sintetiziranih katalizatorjev.
Keywords: kovinski katalizator, TiO2, Al2O3, sinteza, esterifikacija, miristinska kislina
Published in DKUM: 08.09.2022; Views: 647; Downloads: 112
Full text (4,24 MB) |
14. Mikrokinetično modeliranje katalitske pretvorbe ogljikovega dioksida v metanol : doktorska disertacijaAnže Prašnikar, 2022, doctoral dissertation Abstract: Zmanjšanje emisij toplogrednih plinov v ozračje je ključno za ohranitev stanja okolice. Obenem je za trajnostni razvoj potrebna uporaba obnovljivih surovin in energije, s čimer se lahko v prihodnosti izognemo pomanjkanju virov in finančni nestabilnosti. Namen doktorske disertacije je prispevati k hitrejšemu prehodu na uporabo trajnostnih tehnologij, še posebej na področju katalitske vezave ogljikovega dioksida v uporabnejše snovi, kot je metanol. Pri tem procesu bi uporabili vodik, primarno proizveden z elektrolizo vode iz spremenljive presežne vetrne oz. sončne energije, s čimer bi poskrbeli za stabilizacijo električnega omrežja.
Pri tem je poznavanje obnašanja strukture in posledično aktivnosti katalizatorja zaradi zajema in obdelave velikih količin emisij ključnega pomena. Običajno so kinetični modeli izdelani prek predpostavke ene reakcijske poti in najpočasnejšega koraka pri pretvorbi. Z izdelavo mikrokinetičnega modela, ki vključuje posamezne korake pretvorbe na določenih aktivnih mestih površine, lahko povežemo strukturo in aktivnost katalizatorja. Tak model je robusten, saj temelji na manjšem številu predpostavk in ga lahko uporabimo za natančnejšo optimizacijo procesa.
Disertacija vključuje preučevanje vpliva strukture in sestave katalizatorjev na hitrost pretvorbe ogljikovega dioksida za opis aktivnih mest pri pretvorbi za sintezo metanola. Na podlagi teh opažanj je bila izbrana in prilagojena ab initio kinetika (oz. kinetika iz prvih principov) določene strukture aktivnega mesta. Pri tem so bile za namen določitve strukture materialov uporabljene razne metode karakterizacije (N2O PSO-pulzna površinska oksidacija z N2O, STEM-EDS-vrstična elektronska mikroskopija z energijsko disperzivno spektroskopijo, XPS-rentgenska fotoelektronska spektroskopija, XRD-rentgenska praškovna difrakcija z Rietveldovo analizo, N2-fizisorpcija in številne druge).
Glavna odkritja vključujejo prispevek k določitvi dinamike Zn oz. ZnO na industrijskem katalizatorju Cu/ZnO/Al2O3, ki narekuje aktivnost materiala. Določen je bil vpliv ključne razlike med pretvorbo mešanice CO2/H2 in komercialnega procesa pretvorbe sinteznega plina (v večji meri CO namesto CO2), ki je zdaj proizveden iz fosilnih surovin. Ta razlika je prisotnost nastale vode iz CO2, ki glede na to študijo povzroči deaktivacijo katalizatorja prek pospešenega sintranja faze Al2O3. Izdelan je bil model deaktivacije katalizatorja, ki kot prvi povezuje vpliv temperature, tlaka in časa na aktivnost sinteze metanola. Strukturno-aktivnostne povezave kažejo, da na aktivnost industrijskega katalizatorja vpliva več dejavnikov, najpomembnejša pa sta število bakrovih mest in število aktivnih cinkovih mest. Na podlagi tega je bil izdelan mikrokinetični model, temelječ na kinetiki pretvorbe na Zn/Cu (211) in eksperimentalno izmerjeni kinetiki adsorpcije H2 na Cu ter vključuje števili Cu in Zn mest kot parametra.
Dodatno je bil preučevan mehanizem pretvorbe CO2 na Cu/SrTiO3. Material združuje pomembne lastnosti za učinkovito pretvorbo in odpira nove možnosti na področju razvoja katalizatorjev.
Keywords: pretvorba ogljikovega dioksida, sinteza metanola, strukturno-aktivnostne povezave, mikrokinetično modeliranje, Cu/ZnO/Al2O3, Cu/SrTiO3
Published in DKUM: 06.07.2022; Views: 1491; Downloads: 82
Full text (9,55 MB) |
15. Vtičnik VST za produkcijo glasbe : magistrsko deloSimon Slemenšek, 2022, master's thesis Abstract: V magistrskem delu je predstavljen proces izdelave vtičnika VST za produkcijo glasbe v ogrodju JUCE 6. Osnovna funkcionalnost vtičnika je generiranje zvokov glede na igrano tipko MIDI na klavirju. Poudarek je na obširnem naboru orodij za nadaljnjo obdelavo zvoka, kot so filter, kompresor in odmev. Za izdelavo je uporabljen programski jezik C++. Na začetku je podan pregled nekaterih obstoječih orodij za produkcijo zvokov. Opisana je tudi digitalna obdelava signalov in podane so osnove programiranja zvoka za naš tip vtičnika. Sledi opis splošnih uporabljenih funkcionalnosti ogrodja. V praktičnem delu so predstavljene programske metode, ki so omogočile razvoj izdelka. Predstavljena je njihova uporabnost ter opisane so prednosti in slabosti teh metod. Na koncu so predstavljeni končni vtičnik, ki izhaja iz našega dela, in problemi, ki so se pojavili pri njegovem razvoju.
Keywords: vtičnik, glasba, VST, digitalna sinteza zvoka
Published in DKUM: 14.06.2022; Views: 776; Downloads: 41
Full text (1,96 MB) |
16. Optimizacija sinteze nanoceluloze iz bakterije Komagataeibacter hansenii : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjePolona Potočnik, 2022, undergraduate thesis Abstract: Diplomska naloga proučuje vpliv različnih parametrov na sintezo bakterijske celuloze (BC) iz bakterije Komagataeibacter hansenii. V časovnem obdobju šestih tednov smo sintetizirali BC na produkcijskih gojiščih, ki so bila izpostavljena različnim pogojem gojenja.
Optimizirali smo naslednje pogoje gojenja: volumen inokuluma, različna produkcijska gojišča z različno koncentracijo vira ogljika, vpliv prisotnosti svetlobe in čas gojenja. BC smo izolirali po postopku čiščenja z NaOH s pomočjo centrifugiranja.
Karakterizacija in čistost produkta sta bili določeni s FTIR analizo.
Rezultati so pokazali, da je sinteza BC najučinkovitejša pri večjem volumnu dodanega inokuluma, višji koncentraciji vira ogljika v produkcijskem mediju in brez prisotnosti svetlobe. Po štirih tednih gojenja smo zaradi upočasnitve rasti produkta dodali sveže pripravljen gojitveni medij in s tem povečali produkcijo BC v 6 tednih gojenja.
Keywords: sinteza, optimizacija, gojenje, bakterijska celuloza, Komagataeibacter hansenii, FTIR
Published in DKUM: 30.03.2022; Views: 1153; Downloads: 83
Full text (3,46 MB) |
17. Magnetno segrevanje magnetnih nanokompozitov za pripravo večelementnih katalizatorjev : magistrsko deloAmadej Murovec, 2022, master's thesis Abstract: Namen magistrskega dela je bil preučiti vpliv pogojev magnetnega segrevanja na nastanek večelementnih katalizatorjev, preučiti katalizatorje z uporabo presevne elektronske mikroskopije in drugih relevantnih metod ter testirati aktivnost katalizatorjev v tehnološko relevantnih reakcijah.
S hidrotermalno sintezo Fe2+ in Fe3+ sem pripravil suspenzijo magnetnih nanodelcev, katerih površina je bila v nadaljevanju funkcionalizirana z adsorpcijo citronske kisline v namen povečanja stabilnosti suspenzije. Z gravimetrično analizo je bila ocenjena dobra stabilnost suspenzije in določen delež na magnetnih nanodelcih adsorbirane citronske kisline – 3 %. Ogljikova podlaga je bila pripravljena s hidrotermalno karbonizacijo raztopine glukoze v prisotnosti suspenzije magnetnih nanodelcev. Pripravljena ogljikova podlaga je bila žgana in mleta v namen povečanja primernosti za uporabo v katalitske namene, z meritvijo magnetnih lastnosti pa je bilo določeno feromagnetno obnašanje in primernost za segrevanje v zunanjem izmeničnem magnetnem polju na račun histereznih izgub. Na pripravljeno ogljikovo podlago so bili z različnimi sinteznimi tehnikami (precipitacija, impregnacija, solvotermalna sinteza in koprecipitacija) nanešeni katalitsko aktivni nanodelci rutenija in zlitinski nanodelci rutenij niklja. Nanešeni nanodelci so bili aktivirani z različnimi načini redukcije. S TEM analizo je bilo ugotovljeno, da so najmanjši in najbolj homogeno distribuirani rutenijevi delci pridobljeni s precipitacijo, največji in pogosto aglomerirani pa so zlitinski nanodelci, pridobljeni s koprecipitacijo.
Aktivnost katalizatorjev je bila testirana v tehnološko pomembni reakciji hidrodeoksigenacije 5-hidroksimetilfurfurala, kjer je bilo ugotovljeno, da so najaktivnejši katalizatorji pridobljeni s precipitacijo, najmanj pa tisti, pridobljeni s koprecipitacijo.
Keywords: rutenijevi katalizatorji, rutenij nikljevi katalizatorji, magnetno segrevanje, sinteza katalizatorjev, 5-hidroksimetilfurfural, reakcijska kinetika
Published in DKUM: 31.01.2022; Views: 869; Downloads: 85
Full text (7,22 MB) |
18. Razvoj sistema za pretvorbo besedil v govor z globokimi nevronskimi mrežami : magistrsko deloMatevž Bratina, 2021, master's thesis Abstract: V magistrski nalogi smo razvili sistem pretvorbe besedila v govor PLATTOS za več jezikov. Sistem bazira na osnovi globokih nevronskih mrež. Osnovni cilj naloge je bil razviti in testirati sistem sinteze govora na osnovi globokega učenja, ki bo čim bolje generiral govor v več jezikih, pri čemer je tudi pomemben čas generiranja. Prvi del naloge tako predstavlja pregled tehnologij sistemov sinteze govora in njihova podrobnejša analiza. Zanimala nas je namreč arhitektura sistema sinteze govora, medsebojna primerjava zmogljivosti sistemov, njihov razvoj in kvaliteta sintetiziranega signala, ki ga določen TTS lahko generira. Sledila je izbira tehnologije globokega učenja, in razvoj novega TTS sistema. Izbrali smo tisto, ki je izkazovala največji potencial, da izpolni vse zastavljene cilje. Sledil je razvoj TTS sistema. Za prvo stopnjo (pretvorba vhodnega besedila v spektrogram) smo izbrali Tacotron globoki model. Ta je namenjen pretvorbi spektrogramov v pripadajoči govorni signal. V drugi stopnji, smo izbrali vokoder Waveglow. Pred izbiro komponent sistema, smo različne tipe vokoderjev in rekonstrukcijskih algoritmov tudi testirali. Sistem TTS na osnovi globokih nevronskih mrež PLATTOS smo testirali na različnih prosto dostopnih bazah govornih podatkov večih jezikov. Ocenjevali in primerjali smo tudi kvaliteto sinteze govora različnih arhitektur z globokimi nevronskimi mrežami. Kot kriterij kvalitete sinteze govora, smo bili predvsem pozorni na naravnost in razumljivost sintetiziranega govora. Pri ocenjevanju kvalitete smo tako uporabili subjektivne MUSHRA teste. Pokazalo se je, da kombinacija globokih nevronskih modelov Tacotron in Waveglow zagotovi najboljše rezultate v večih jezikih, kar se tiče kvalitete sintetiziranega govora in hitrosti generiranja odziva.
Keywords: globoko učenje, nevronska mreža, sinteza govora, umetna inteligenca, Pytorch, Tensorflow, Tacotron, Waveglow, Wavenet, WaveRNN
Published in DKUM: 18.10.2021; Views: 877; Downloads: 116
Full text (3,01 MB) |
19. Sinteza fleksibilnih in trajnostnih (bio)kemijskih procesov in mrež v pogojih negotovosti : doktorska disertacijaKlavdija Zirngast, 2021, doctoral dissertation Abstract: V doktorski disertaciji je prikazan razvoj robustnih računalniških metod za načrtovanje in sintezo fleksibilnih procesov in mrež z velikim številom negotovih parametrov. Uporaba natančnejših metod, kot je npr. Gaussova integracijska metoda, vodi do eksponentne rasti matematičnega problema glede na število negotovih parametrov. Glavni dosežek disertacije je metodologija, s katero se izognemo eksponentni rasti. Metodologija temelji na dvostopenjski stohastični formulaciji z rekurzom in razstavi reševanje na več korakov, v katerih ločeno določimo prvostopenjske spremenljivke, tj. topologijo in velikost oz. kapaciteto procesa, ter drugostopenjske spremenljivke, tj. obratovalne in regulacijske spremenljivke. Pri tem praviloma rešujemo matematični problem le v eni točki (scenariju), v posameznih variantah metode pa hkrati v manjšem številu scenarijev, npr. do deset.
Osnovna ideja metodologije je naslednja: začetno optimalno, a praktično nefleksibilno procesno shemo generiramo pri nominalnih vrednostih negotovih parametrov. To shemo nato zaporedoma optimiramo pri različnih skrajnih vrednostih negotovih parametrov, tako da za procesne enote, ki so že v shemi, določimo potrebno povečanje velikosti, nove enote pa dodajamo le, če je to potrebno za doseganje dopustne rešitve. Na ta način določimo izbor procesnih enot in njihove velikosti za fleksibilno obratovanje. Ko se ti ne spreminjajo več, izračunamo indeks fleksibilnosti za dobljeno rešitev in izvedemo stohastično optimizacijo Monte Carlo za določitev optimalnih drugostopenjskih spremenljivk. Obenem izračunamo pričakovano vrednost optimizacijskega kriterija z določeno stopnjo zaupanja. Za vzpostavitev toka informacij med ločenima korakoma določanja prvo- in drugostopenjskih spremenljivk smo izdelali modificirano metodo, v kateri izračunavamo korekcijske faktorje, s katerimi izboljšamo vzpostavljanje kompromisov med obema vrstama spremenljivk in iterativno izboljšujemo končni rezultat.
Za povečanje učinkovitosti optimizacije Monte Carlo v zgoraj opisani metodologiji smo razvili indikator, s katerim določimo minimalno potrebno število scenarijev, da so rezultati dovolj točni za praktično uporabo. Na ta način skrajšamo čas reševanja. Vpeljali smo tudi relativni indeks optimalnosti, s katerim primerjamo približne pristope, ki smo jih razvili, z bolj točnimi.
S predlagano metodologijo smo izvedli sinteze fleksibilnih omrežij toplotnih prenosnikov in dobavnega omrežja za proizvodnjo električne energije iz bioplina, ki smo jo nadgradili s predelavo digestata v kvalitetnejša gnojila. Dokazali smo, da lahko s to metodologijo generiramo fleksibilne rešitve za velike procesne sheme z več deset negotovimi parametri v zmernem času z obvladljivim računalniškim naporom.
V zadnjem delu disertacije smo oblikovali pristope za vključevanje negotove vrednosti davka na emisije CO2 v sintezo fleksibilnih procesov v celotnem življenjskem ciklu. Razvili smo enoperiodni in večperiodni stohastični pristop. Primerjava rezultatov z determinističnim pristopom je potrdila prednost stohastičnega pristopa.
Razvita metodologija predstavlja orodje za sprejemanje trajnostnih investicijskih odločitev v pogojih negotovosti in prispeva k dolgoročnemu povečanju učinkovitosti in konkurenčnosti v procesni industriji. Njena glavna prednost je, da je uporabna za reševanje primerov z velikim številom negotovih parametrov. V nekaterih študijskih primerih smo uporabili trajnostno namensko funkcijo in tako sintezo fleksibilnih procesov povezali s trajnostnim razvojem, pri čemer se vzpostavljajo dolgoročni optimalni kompromisi med fleksibilnostjo obratovanja ter ekonomskimi, okoljskimi in socialnimi vidiki. S predelavo odpadka iz bioplinarne v koristne produkte smo v sintezo fleksibilnih procesov in mrež uvedli zapiranje zank in krožno gospodarstvo.
Keywords: matematično programiranje, negotovost, fleksibilnost, stohastično optimiranje, sinteza procesov, dobavno omrežje, emisije CO2, trajnostni razvoj
Published in DKUM: 03.09.2021; Views: 1219; Downloads: 105
Full text (3,26 MB) |
20. Elektronski sestavi : laboratorijske vajeGregor Donaj, Iztok Kramberger, 2021, other educational material Abstract: Gradivo vsebuje navodila za laboratorijske vaje pri pred-metu Elektronski sestavi za ˇstudente druge stopnje magistrskega ˇstudijskega programa Elektrotehnika, smer elektronika, in druge sto-pnje magistrskega ˇstudijskega programa Telekomunikacije. V navodilih je 5 laboratorijskih vaj, ki obravnavajo podatkovne pretvornike ter obdelavo, tvorjenje in prepoznavanja digitalnih signalov. Vaje ob-segajo podatkovne pretvornike, digitalne filtre, neposredno digitalno sintezo, digitalno fazno sklenjeno zanko in digitalne modulacijske sheme.
Keywords: elektronika, digitalna vezja, podatkovni pretvorniki, digitalni filtri, neposredna digitalna sinteza, fazno sklenjena zanka, modulacije signalov, laboratorijske vaje, učbeniki
Published in DKUM: 09.03.2021; Views: 1035; Downloads: 53
 Link to file |
